国外非制冷红外焦平面阵列探测器进展

非制冷红外焦平面阵列探测器是目前发展最为迅速的红外探测器种类之一,并已广泛渗透到军事和民事应用中。本文重点阐述几种国外具有代表性的非制冷红外焦平面探测器的现状及其发展趋势。

Al_xGa_(1-x)N日盲紫外探测器及其焦平面阵列

报道了320×256元AlxGa1-xN日盲型紫外探测器及其焦平面阵列探测器的研制情况，介绍了材料生长、器件制备工艺和器件的光电特性。器件的开启电压大于3．5V，-0．5V偏压时暗电流小于1．2×10^-12A（φ=300ttm台面），光谱响应范围260～280nm，268nm峰值波长的响应度大于0．095A／W。器件实现了日盲紫外成像演示。

THz焦平面探测器及其成像技术发展综述

THz探测器作为THz成像系统的核心器件,一定程度上制约着THz成像技术的发展,鉴于单元/多元探测器的光机扫描成像模式存在的问题,THz焦平面探测器成像成为THz探测技术发展的方向。介绍了近年来国内外在THz焦平面探测器,特别是基于VOx的THz焦平面探测器及其成像技术的研究进展,分析了THz焦平面探测器及其成像模式的发展前景。本文对于研究THz成像技术及应用的发展具有重要的参考意义。

用于检测红外焦平面阵列探测器信号的高速数据采集系统

利用12位A/D转换器AD9220,设计了一种由单片机控制的可用于红外焦平面阵列探测器信号检测的数据采集系统。该系统电路结构简单,而且其数据采集与存储完全靠硬件实现,其数据采样频率只取决于所选用的A/D转换器,而不受单片机速度的影响,因而可实现高速采集。在具体的应用中取得了较为满意的结果。

关于红外探测器与红外焦平面阵列探测器性能参数描述方法的商榷

对中国国标GB T 135 84与GB T 174 4 4关于红外探测器和红外焦平面阵列探测器噪声和相关性能参量定义方法提出了异议和见解。在国标中关于噪声的定义没有说明背景辐亮度和信号辐照度水平 ,因此容易导致关于噪声和相关参量的模糊观念。当信号很强时 ,光子噪声占主导地位 ,信噪比 (SNR)与信号水平不成正比 ,此时由信噪比导出噪声等效功率 (NEP)和D 时应格外小心。当信号很弱时 ,可以忽略光子噪声 ,由信噪比导出NEP和D

Ge_xSi_(1-x)/Si超晶格量子阱红外探测器和焦平面阵列现状

文章主要介绍 Ge_xSi_(1-x)/Si 超晶格量子阱长波红外探测器和新颖的红外焦平面阵列的现状。

新颖的Si_(1-x)Ge_x/Si异质结内光电发射长波红外探测器和焦平面阵列的发展

本文主要介绍新颖的Si_(1-x)Ge_x/Si异质结内光电发射长波红外探测器和焦平面阵列的现状、典型结构、性能参数及制备技术.

量子点红外探测器及焦平面阵列的研究进展

量子点红外探测器(QDIP)理论上具有对垂直入射光敏感、暗电流小、载流子寿命长、工作温度和响应率高等优势。目前,研究主要集中在普通量子点红外探测器、阱中点红外探测器(DWELL-QDIP)、隧穿量子点红外探测器(T-QDIP)、Si/Ge量子点红外探测器、二维小孔阵列红外探测器(2DHA-QDIP),国外报道了640×512量子点红外焦平面阵列的热成像,但现有的QDIP还未充分显现出其潜在优势。阐述了正在研究的几种QDIP和未来技术发展的趋势。

红外焦平面阵列探测器数据采集系统的校准验证方法

数据采集系统的校准验证是准确测试评价红外焦平面阵列探测器性能指标的技术基础。在分析红外焦平面阵列探测器数据采集系统工作原理特点的基础上,提出了利用通用设备和红外焦平面阵列探测器测试系统对数据采集系统进行校准验证的方法。实际测试结果表明该方法有效可行,实现了数据采集系统的采集误差限、线性度、系统噪声、采集速率等关键指标的校准验证。

288×4焦平面探测器阵列输出信号及其预处理分析

扫描型288×4焦平面探测器已成为二代热成像系统的主要探测器类型,由于采用了特殊的图像处理技术,其系统成像质量与技术指标参数明显优于基于传统技术的热成像系统。通过对垂直方向具有光学微扫描的288×4焦平面热成像过程中最基本的探测器采样进行了分析研究,得出了探测器阵列输出信号的基本波形和重要特征,为热成像系统中后续的电子处理提供了相关的理论基础;并分析了成像系统中预处理电路中电平调理以及ADC对探测器输出信号的处理,以及与ADC相关的抗混叠技术,最后得出了抗混叠滤波器在此预处理电路中是毫无意义的结论。

短波红外焦平面探测器及其应用进展

简要介绍短波红外焦平面阵列(SWIRFPA)的相关概念,从探测器材料、探测器制备工艺方面讲述国内外在短波红外焦平面探测器研究领域取得的进展,列举HgCdTe和InGaAs材料短波红外焦平面探测器产品,描述当前短波红外焦平面探测器的研究动向,最后列举了一些有代表性的短波红外焦平面阵列的应用。

InAs/GaSb二类超晶格中/短波双色红外焦平面探测器

InAs/GaSb超晶格材料已经成为了第三代红外焦平面探测器的优选材料。开展了InAs/GaSb二类超晶格中/短波双色焦平面探测器器件结构设计、材料外延、芯片制备,对钝化方法进行了研究,制备出性能优良的320×256双色焦平面探测器。首先以双色叠层背靠背二极管电压选择结构作为基本结构,设计了中/短波双色芯片结构,然后采用分子束外延技术生长出结构完整、表面平整、低缺陷密度的PNP结构超晶格材料。采用硫化与SiO2复合钝化方法,最终制备的器件在77 K下中波二极管的RA值达到13.6 kΩ·cm^2,短波达到538 kΩ·cm^2。光谱响应特性表明短波响应波段为1.7~3μm,中波为3~5μm。双色峰值探测率达到中波3.7×10^11cm·Hz^1/2W^-1以上,短波2.2×10^11cm·Hz^1/2W^-1以上。响应非均匀性中波为9.9%,短波为9.7%。中波有效像元率为98.46%,短波为98.06%。

红外焦平面探测器的读出电路

红外焦平面阵列是现代红外成像系统的关键元件 ,不论是混合式还是单片式红外焦平面阵列 ,都采用读出电路来实现信号的多路传输以减少阵列输出信号线的数目。论述了读出电路在焦平面信号传输中的作用 ;讨论了用于实现红外焦平面阵列读出电路的一些实施技术 ;

160×128元多量子阱长波红外焦平面探测器件研制

报道了新研制出的160×128元GaAs/AlGaAs多量子阱长波红外焦平面器件。使用MBE的方法在半绝缘的GaAs衬底上生长器件结构;开发了用普通光刻技术和离子束刻蚀法制备2D光栅技术,以及探测器芯片与读出电路互联技术。在77 K时测试,器件的平均峰值探测率Dλ*=1.28×1010 cmW-1Hz1/2,峰值波长为λp=8.1μm,截止波长为λc=8.47μm。器件的非盲元率≥98.8%,不均匀性10%。

碲镉汞红外焦平面阵列探测器技术的最新进展(上)

0引言 在过去的50多年中,采用碲镉汞材料的红外探测器技术发生了很大的变化,从整块晶体生长和单个光电探测器制备发展到了非常复杂的外延生长材料和高密度成像焦平面阵列.然而,现有的基于碲镉汞的红外系统依然离不开笨重a昂贵的低温制冷技术.因此,人们把这一领域的研究与发展重点集中在了提高像元密度、降低冷却功率和提咼加工成品率上.

锑化铟红外焦平面阵列探测器的热应力结构优化

在液氮冲击实验中,锑化铟红外焦平面阵列探测器中各层材料之间线膨胀系数的不同将导致热失配产生,过大的热失配应力将引起锑化铟芯片断裂失效。为了降低热失配对锑化铟芯片的影响,基于弹性多层体系热应力计算理论,借鉴平衡复合物结构设计方法,优化平衡复合物结构上表面的热应变,使得平衡复合物结构中硅读出电路上表面的热应变尽可能接近锑化铟芯片下表面的热应变,从而大幅降低锑化铟芯片中的热应力。考虑器件加工工艺成熟度,经一系列计算表明:当硅读出电路的厚度取25μm时,平衡复合物结构中硅读出电路上表面的热应变与InSb芯片下表面的热应变最为接近,此时锑化铟芯片中的拉应力最小。锑化铟芯片中拉应力的大幅降低,将为消减液氮冲击中锑化铟芯片的碎裂几率提供可以信赖的结构设计方案和实现途径。

双色碲镉汞红外焦平面探测器发展现状

主要介绍了双色碲镉汞红外焦平面阵列的应用需求和国外发展现状,对其工作模式、器件结构、器件制备的关键工艺技术、双色读出电结构进行了阐述说明。

碲镉汞红外焦平面阵列探测器技术的最新进展(下)

为了抑制暗电流进而提高工作温度，最近有人提出了一种基于单极nBn结构的新型红外探测器体系机构。图4示出了nBn探测器的能带草图，它包括一个n型窄带隙吸收区、一层与之耦联的宽带隙势垒薄膜以及随后的一个窄带隙接触区。这种nBn器件的应用的关键点在于它在保持大的导带偏移的同时能保持0价带偏移（对于少数空穴来说就是无势垒）。这种势垒安排允许光生少数载流子空穴即使在非常低的偏压下也能流向未受阻的接触区，同时又能使导带中的大能量势垒阻挡住多数载流子的暗电流、再次注入的光电流和表面电流。

128×128元InAs/GaSb Ⅱ类超晶格红外焦平面探测器

报道了128×128元InAs/GaSb Ⅱ类超晶格红外焦平面阵列探测器的研究成果.实验采用分子束外延技术在GaSb衬底上生长超晶格材料.红外吸收区结构为13 ML(InAs)/9 ML(GaSb),器件采用PIN结构,焦平面阵列光敏元大小为40μm×40μm.通过台面形成、侧边钝化和金属电极生长,以及与读出电路互连等工艺,得到了128×128面阵长波焦平面探测器.在77 K时测试,器件的100%截止波长为8μm,峰值探测率6.0×109cmHz1/2W-1.经红外焦平面成像测试,探测器可得到较为清晰的成像.

平面PN结InSb红外焦平面探测器的研究

研究了基于Be离子注入技术的平面型和Cd扩散技术的台面型锑化铟红外焦平面阵列(IRFPA)探测器芯片工艺流程。并进行了芯片I-V、成像结果等对比测试,Be离子注入平面型器件和扩散台面型芯片的性能水平相当,具备一定的工程应用水平。